KR101813776B1

KR101813776B1 - 휘발성 조성물을 증발시키기 위한 장치

Info

Publication number: KR101813776B1
Application number: KR1020157035147A
Authority: KR
Inventors: 로날드 데이비드 터너; 에릭 존 하세노얼; 지닌 레베카 밤; 다나 폴 그루엔바처
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2017-12-29
Also published as: KR20160006777A; JP2020110714A; CN105324134A; EP3007736A1; CA2915324A1; JP7111765B2; MX2015017179A; WO2014201339A1; US9327046B2; BR112015030817A2; JP2018099528A; US20140369895A1; CA2915324C; JP2016526965A

Abstract

장치는 휘발성 조성물 및 미공성 멤브레인을 포함하는 전달 엔진, 및 증발 보조 요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 장치는 일정 부피의 공기를 미공성 멤브레인 위로 이동시켜 대기 중으로의 휘발성 조성물의 증발을 용이하게 하도록 구성된 팬을 포함한다.

Description

휘발성 조성물을 증발시키기 위한 장치{DEVICE FOR EVAPORATING VOLATILE COMPOSITIONS}

본 발명은 위킹 기재(wicking substrate) 및 증발 보조 요소를 포함하는, 휘발성 조성물을 증발시키기 위한 장치 및 그것의 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 팬 조립체(fan assembly) 및 미공성 멤브레인(microporous membrane)을 포함하는, 액체 휘발성 조성물을 증발시키기 위한 장치에 관한 것이다.

판매되고 있는 다양한 장치가 대기로의 휘발성 조성물(예를 들어, 방향제 또는 살충제)의 비-동력공급(non-energized), 연속적 방출을 제공하며, 이에 의해 그러한 방출은 안정 수준에 이르고 시간이 지남에 따라 점점 줄어든다. 가열 요소, 압전 요소(piezoelectric element), 및 전동식 팬(motorized fan)과 같은 확산 보조 수단을 포함하는 동력공급 공기 청향(air freshening) 장치를 이용하여, 휘발성 조성물의 방출 수준을 비-동력공급 상태에서의 그것의 방출 수준보다 높게 증가시키는 것이 시도되고 있다. 장치 내에 그러한 확산 보조 수단을 추가하는 것은 더 많은 양의 휘발성 조성물, 확산 보조 수단 및/또는 더 많은 양의 조성물을 수용하기 위한 더 큰 장치, 및 결국 더 높은 제조 및 생산 비용을 필요로 할 수 있다. 또한, 종래 기술 장치의 다른 잠재적인 제한은, 흔히, 소정 유형의 휘발성 물질의 확산을 제한하는 멤브레인을 포함하거나, 소정 배향에 있을 때 유체를 누출시킬 수 있는 다공성(porous) 기재를 포함하는 위킹 기재이다.

휘발성 조성물을 대기 중으로 방출하는 개선된 장치에 대한 필요성이 남아 있다.

일 실시예에 따르면, 하우징; 상기 하우징 내에 위치된 팬 조립체; 상기 하우징 내에 그리고 상기 팬 조립체의 하류측에 위치된 전달 엔진(delivery engine)을 포함하며, 상기 전달 엔진은 액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소(reservoir), 및 상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하는 미공성 멤브레인을 포함하고; 상기 팬 조립체는 일정 부피의 공기를 적어도 부분적으로 상기 미공성 멤브레인 위로 이동시켜 상기 액체 휘발성 조성물을 대기 중으로 증발시키도록 구성되는, 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 전달 엔진으로서, 액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소, 및 상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하는 미공성 멤브레인을 포함하는, 상기 전달 엔진; 상기 미공성 멤브레인으로부터 대기 중으로 약 15 mg/hr 내지 약 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물을 증발시키도록 구성된 증발 보조 요소를 포함하는, 장치가 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 전달 엔진으로서, 액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소, 및 상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하며, 약 2 ㎠ 내지 약 25 ㎠의 증발 표면적을 포함하는 미공성 멤브레인을 포함하는, 상기 전달 엔진을 포함하며, 상기 전달 엔진은 상기 미공성 멤브레인으로부터 대기 중으로의, 약 15 mg/hr 내지 약 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물 증발 속도를 포함하는, 장치가 제공된다.

첨부 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 다양한 실시예의 하기의 설명을 참조함으로써, 본 발명의 상기에 언급된 그리고 다른 특징 및 이점과 이를 달성하는 방식이 보다 명백해질 것이고 본 발명 그 자체가 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 장치의 정면 분해 사시도.
도 2는 도 1의 장치의 배면 분해 사시도.

이제, 본 명세서에 개시된 장치 및 방법의 구조, 기능, 제조 및 사용의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공하기 위해 다양한 실시예가 기술될 것이다. 이들 실시예 중 하나 이상의 예가 첨부 도면에 예시된다. 당업자는 본 명세서에 구체적으로 기술되고 첨부 도면에 예시된 장치 및 방법은 비제한적인 예시적인 실시예이고, 본 발명의 다양한 실시예의 범주는 오직 특허청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해할 것이다. 하나의 예시적인 실시예와 관련하여 예시되거나 기술된 특징은 다른 예시적인 실시예의 특징과 조합될 수 있다. 그러한 수정 및 변형은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

다양한 실시예에 따르면, 장치는 방향제 또는 살충제와 같은 액체 휘발성 조성물을 장치 주위의 영역으로 분배하는 데 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 장치(10)는 전달 엔진(50)을 포함하는 하우징(20)을 포함하며, 이 전달 엔진은 액체 휘발성 조성물을 내부에 수용하는 저장소(52), 및 미공성 멤브레인(60)을 포함한다. 하우징(20)은 또한 팬 조립체(80)를 포함한다.

하우징

장치(10)는 전달 엔진(50) 및 팬 조립체(80)를 수용하기 위한 하우징(20)을 포함할 수 있다. 하우징(20)은 단일 부품으로부터, 또는 적어도 하나의 챔버(22)를 한정하도록 함께 결합된 다수의 부품으로부터 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 장치는 팬 조립체(80)를 수용하기 위한 제1 챔버(22a) 및 전달 엔진(50)을 수용하기 위한 제2 챔버(22b)를 형성하도록 결합된 2-피스(two-piece) 구조물을 포함한다. 일부 실시예에서, 하우징은 단일 챔버를 한정한다. 팬 하우징(82)이 제2 챔버(22b) 내의 팬 포트(fan port)(24)에 의해 수용된다면, 제1 챔버(22a)와 제2 챔버(22b)는 공기 유동 연통한다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기는 팬 조립체(80)로부터 전달 엔진(50)으로 하류측으로 유동한다. "하류측"은, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 장치를 통한 공기 유동을 측정할 때, 참조 위치로부터 시간적으로 뒤에 있는, 공기 유동 경로 내의 위치를 의미한다. 하우징(20)은 하우징 안팎으로의 입력 공기 및 출력 공기의 통과를 용이하게 하기 위한 하나 이상의 통기구(vent)(38)를 포함한다.

하우징은, 팬 조립체 및 증발 보조 요소가 활성화된 때, 초당 약 1 내지 약 20회의 공기 교환이 발생하도록, 또는 초당 약 1 내지 약 10회의 공기 교환, 또는 초당 약 5 내지 약 10회의 공기 교환이 발생하도록 크기설정된다. 팬 조립체가 예를 들어 매 시간에 3분 작동(즉, 5% 듀티 사이클(duty cycle))하도록 프로그래밍된 경우, 그리고 팬 조립체 및 하우징(20)이 초당 10회의 공기 교환을 제공하도록 구성된 경우, 이러한 듀티 사이클 동안 분당 30회의 공기 교환이 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 챔버(22) 부피는 약 2 cc 내지 약 100 cc, 또는 약 5 cc 내지 약 75 cc, 또는 약 1 cc 내지 약 25 cc의 범위이다.

하우징(20)은 전달 엔진(50)을 하우징(20) 내에 위치시키고/시키거나 고정하도록 구성된 적어도 하나의 부착 부재(30)를 포함할 수 있다. 부착 부재(30)는 전달 엔진(50)이 하우징으로부터 활주가능하게 제거가능하도록 전달 엔진의 에지를 하우징(20)의 내측 벽과 정렬시킬 수 있다. 적합한 부착 부재는 또한 마찰 또는 압축에 의해 전달 엔진(50)과 맞물리는 부재; 및/또는 자기적 연결부를 포함하는 부재를 포함한다.

일 실시예에서, 하우징(20)은 내측 벽(32)으로부터 하우징(20) 내로 연장되는 적어도 하나의 돌출부(34)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 돌출부(34)는 전달 엔진(50)의 일부분과 맞물려, 미공성 멤브레인(60)을 하우징(20)의 내측 벽(32)으로부터 떨어져 거리를 두고 유지하는 역할을 할 수 있는, 예를 들어, 페그(peg), 리브(rib), 포스트(post), 스탠드오프(standoff), 기다란(elongate) 부재, 및/또는 핀(pin)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전달 엔진(50) 그 자체는, 그것으로부터 연장되어 미공성 멤브레인(60)의 표면이 하우징(20)의 내측 벽(32)으로부터 떨어져 거리를 두고 유지되는 것을 가능하게 하는 돌출부 또는 유사 구조물을 포함할 수 있다. 미공성 멤브레인(60)의 위치를 내측 벽(32)으로부터 떨어져 거리를 두고 유지함으로써, 내측 벽(32)과 미공성 멤브레인(60) 중간에 간극(gap)(36)이 형성된다. 간극(36)은 0.5 mm 내지 3 mm일 수 있다. 간극(36)은 액체 휘발성 조성물이 하우징(20) 밖으로 증발함에 따라 액체 휘발성 조성물의 증기 상으로 적어도 부분적으로 포화된다. 돌출부(34)는 또한 전달 엔진(50)을 하우징(20) 내에 위치시킴에 있어서 부착 부재(30)를 도울 수 있다. 미국 제2010/0308130A1호 및 미국 제2010/0308126A1호에 개시된 실시예와 같은, 불투과성 파열가능 기재가 저장소(52)와 미공성 멤브레인(60) 사이에 놓이는 소정 구성에서, 돌출부(34)는 또한 전달 엔진(50)을 활성화시키는 것을 도울 수 있다. 보다 구체적으로, 전달 엔진(50)이 하우징(20) 내로 삽입됨에 따라, 돌출부(34)가 미공성 멤브레인(60) 내로 가압되어, 아래에 놓인 파열가능 기재를 파열시킨다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 돌출부(34)는 공기 유동을 미공성 멤브레인(60) 위로 지향시키는 배플(baffle)로서의 역할을 하여, 미공성 멤브레인의 표면 위로의 공기 유동을 최대화할 수 있다.

하우징(20)은 또한 전달 엔진(50)을 제거하고/하거나 교체하기 위해 개방될 수 있는 이동가능 도어(door)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 하우징(20)은 또한 하우징과 함께 형성된, 또는 예를 들어 전기 코드에 의해 하우징과 전기적으로 연결되는 플러그 조립체(plug assembly)(40)를 포함할 수 있다.

전달 엔진

본 발명의 장치(10)는 저장소(52) 및 미공성 멤브레인(60)을 포함하는 전달 엔진(50)을 포함한다. 본 발명에 따라, 액체 휘발성 조성물을 수용하고 미공성 멤브레인(60)과 유체 밀봉 시일(fluid tight seal)을 형성하는 임의의 저장소 또는 용기(container)가 사용될 수 있다. 저장소(52)는 플라스틱, 금속, 또는 유리를 비롯한 임의의 공지된 재료로 열성형, 사출 성형, 또는 블로우 성형(blow molding)될 수 있다. 일부 실시예에서, 저장소(52)는, 휘발성 성분의 증발을 방지하기 위한 배리어 층(barrier layer), 및 기재가 저장소에 열 밀봉, 압력 밀봉, 초음파 밀봉, 및/또는 고주파 밀봉되도록 허용하는 적어도 하나의 외측 밀봉제 층을 포함할 수 있는 다층 재료로 제조될 수 있다. 적합한 밀봉제 층은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 저장소(52)의 누설 방지 밀봉을 허용하는 임의의 적합한 폴리올레핀 밀봉제의 층을 포함할 것이다. 저장소(52)를 형성하기에 적합한 재료는 클로크너(Klockner)로부터 입수가능한 펜타플라스트 펜타폼(Pentaplast Pentaform)(등록상표) 2101과 같은 플라스틱을 포함한다. 일부 실시예에서, 재료는 착색된 또는 비착색된 시스루(see-through) 플라스틱이다. 시스루 재료는 액체 및 수명의 종료의 관찰을 허용한다.

저장소(52)는 그것의 폭 대 길이 비(ratio)가 약 2:1 내지 4:1, 대안적으로 약 1.5:1 내지 약 2.5:1인 점에서 길 수 있다. 저장소(52)는 약 45 mm 내지 약 55 mm, 대안적으로 약 51 mm의 폭; 약 15 mm 내지 약 30 mm, 대안적으로 약 23 mm의 길이; 약 5 mm 내지 약 15 mm, 대안적으로 약 11 mm의 깊이를 가질 수 있다. 저장소(52)의 치수는 그것이 약 1 ml 내지 약 50 ml의 액체 휘발성 조성물을 수용하게 하는 것일 수 있다. 대안적으로, 저장소(52)는 약 2 ml 내지 약 30 ml, 대안적으로 약 2 ml 내지 약 10 ml, 대안적으로 약 2 ml 내지 약 8 ml, 대안적으로 약 4 ml 내지 약 6 ml, 대안적으로 약 2 ml, 대안적으로 약 6 ml의 액체 휘발성 조성물을 수용할 수 있다.

본 발명이 동일하거나 상이한 휘발성 물질로 충전될 수 있는 2개 이상의 저장소를 제공하는 것을 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 저장소는 장치(10)가 활성화된 때 미공성 멤브레인(60)과 유체 연통하는 임의의 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 저장소들은 플립가능한(flippable) 장치에 사용하기 위해 대향하여 연결될 수 있다. 그러한 장치에서, 미공성 멤브레인(60)은 저장소들 사이에 유체 연결된다.

전달 엔진(50)은 미공성 멤브레인(60)을 포함하며, 이 미공성 멤브레인은 증기 투과성이고 액체를 위킹(wicking)할 수 있으면서도, 미공성 멤브레인(60) 밖으로의 액체의 자유 유동을 방지하여서, 누출 문제에 대처한다. 미공성 멤브레인(60)은 휘발성 물질의 확산이, 전통적인 폴리에틸렌 확산 멤브레인의 확산 속도에 좌우되는 것과는 대조적으로, 멤브레인으로부터의 액체 휘발성 조성물의 증발에 의해 제어되는 것을 가능하게 한다. 미공성 멤브레인(60)은 팬 조립체(80)의 하류측에 위치되고, 미공성 멤브레인(80)은 팬 조립체(80)로부터 2 cm 내지 45 cm의 최대 거리에 이격될 수 있다.

전달 엔진(50)은 저장소(52) 내의 휘발성 물질이 전달 엔진(50)을 활성화시키거나 파열시키기 전에 미공성 멤브레인(60)과 접촉하는 것을 방지하는 파열가능 기재를 포함할 수 있다. 파열가능 기재(120)는 적용되는 힘에 의해 파열되는 - 그러한 파열을 돕는 요소가 존재하거나 존재함이 없이 - 임의의 재료로 제조될 수 있다.

미공성 멤브레인(60)은 전달 엔진에 고정될 수 있으며, 저장소(52) 및 존재하는 경우 파열가능 기재를 둘러싼다. 이러한 방식으로, 파열가능 기재는 미공성 멤브레인(60)을 압축함으로써 돌파될 수 있다 - 파열 요소가 존재하거나 존재함이 없이 -. 일단 돌파되면, 휘발성 조성물이 저장소(52) 밖으로 유동하고, 미공성 멤브레인(60)과 접촉하고, 대기로 전달된다. 파열가능 기재가 돌파될 때까지 미공성 멤브레인(60)이 휘발성 조성물로부터 차폐되기 때문에, 향기 강도는 0으로부터, 미공성 멤브레인(60)이 완전히 습윤될 때의 그것의 평형 방출 속도까지 천천히 고조될 수 있다.

본 발명의 미공성 멤브레인(60)은 보다 다양한 방향 물질(perfume material)을 위킹할 수 있어, 전통적인 폴리에틸렌 확산 멤브레인보다 더 적은 방향 물질을 뒤에 남긴다. 전통적인 폴리에틸렌 필름과 같은, 선택적인 미공성 멤브레인은 고분자량 휘발성 물질 및 폴리에틸렌 중 용해도가 낮은 물질이 통과하여 확산되는 것을 억제할 수 있다. 이는, 예를 들어, 상이한 휘발성을 갖는 매우 다양한 휘발성 물질을 갖는 제형을 사용하는 것이 전형적으로 요구되는 공기 청향제의 분야에서, 방향제 제형을 제한할 수 있다. 예를 들어, 전통적인 폴리에틸렌 필름으로 제조된 일부 미공성 멤브레인은 방향제 응용에서 널리 사용되는 리날로올 및 다이하이드로미르센올과 같은 알코올의 확산을 불가능하게 할 수 있다.

이론에 의해 구애되고자 하는 것은 아니지만, 미공성 멤브레인의 물리적 특성은 미공성 멤브레인을 통한 휘발성 물질의 증발 속도에 영향을 미칠 수 있다. 그러한 특성은 사용되는 재료, 충전제의 사용, 기공 크기(pore size), 두께, 및 증발 표면적을 포함할 수 있다.

본 발명의 미공성 멤브레인(60)은 약 0.01 내지 약 0.06 미크론(micron), 대안적으로 약 0.01 내지 약 0.05 미크론, 대안적으로 약 0.01 내지 약 0.04 미크론, 대안적으로 약 0.01 내지 약 0.03 미크론, 대안적으로 약 0.02 내지 약 0.04 미크론, 대안적으로 약 0.02 미크론의 평균 기공 크기를 가질 수 있다.

미공성 멤브레인(60)은 당업계에 공지된 임의의 적합한 충전제 및 가소제로 충전될 수 있다. 충전제는 미분된 실리카, 점토, 제올라이트, 카르보네이트, 목탄, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 미공성 멤브레인(60)은, 총 중량 기준으로, 약 50% 내지 약 80%, 대안적으로 약 60% 내지 약 80%, 대안적으로 약 70% 내지 약 80%, 대안적으로 약 70% 내지 약 75%의 실리카로 충전될 수 있다.

미공성 멤브레인(60)은 약 0.01 mm 내지 약 1 mm, 대안적으로 약 0.1 mm 내지 0.4 mm, 대안적으로 약 0.15 mm 내지 약 0.35 mm, 대안적으로 약 0.25 mm의 두께를 가질 수 있다.

당업자는 미공성 멤브레인(60)의 증발 표면적이 전달 엔진(50)의 사용자 선호 크기에 따라 달라질 수 있음을 인식할 것이다. 일부 실시예에서, 미공성 멤브레인(60)의 증발 표면적은 약 2 ㎠ 내지 약 100 ㎠, 대안적으로 약 2 ㎠ 내지 약 25 ㎠, 대안적으로 약 10 ㎠ 내지 약 50 ㎠, 대안적으로 약 10 ㎠ 내지 약 45 ㎠, 대안적으로 약 10 ㎠ 내지 약 35 ㎠, 대안적으로 약 15 ㎠ 내지 약 40 ㎠, 대안적으로 약 15 ㎠ 내지 약 35 ㎠, 대안적으로 약 20 ㎠ 내지 약 35 ㎠, 대안적으로 약 30 ㎠ 내지 약 35 ㎠, 대안적으로 약 35 ㎠일 수 있다.

본 발명에 적합한 미공성 멤브레인(60)은 미국 제7,498,369호에 기술된 바와 같은 선택적으로 실리카로 충전된 미공성, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 포함한다. 그러한 UHMWPE 미공성 멤브레인은 다라믹(Daramic)으로부터 입수가능한 다라믹™ V5, 디에스엠(DSM)(네덜란드 소재)으로부터 입수가능한 솔루포(Solupor)(등록상표), 피피지 인더스트리즈(PPG Industries)로부터 입수가능한 테슬린(Teslin)™, 및 이들의 조합을 포함한다. 이들 미공성 멤브레인은, 전달 엔진(50) 내에 액체를 수용하면서, 휘발성 물질이 자유롭게 방산되도록 허용한다고 여겨진다.

본 발명의 일 태양에서, 미공성 멤브레인(60)은 접촉하는 휘발성 물질의 양에 민감한 염료를 포함하여 수명 종료를 지시할 수 있다. 대안적으로, 미공성 멤브레인(60)은 방향 또는 휘발성 물질과 접촉할 때 투명으로 변화하여 확산이 일어나고 있음을 지시할 수 있다. 당업계에 공지된 수명 종료를 지시하기 위한 다른 수단이 본 발명에 대해 고려된다.

소정 실시예에서, 액체 휘발성 조성물은 증기 상이 될 수 있는 단일 화학물질 및/또는 단일 물질을 포함할 수 있거나, 보다 일반적으로, 액체 휘발성 조성물은 증기 상이 될 수 있는 화학물질들 및/또는 물질들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 액체 휘발성 조성물은 공기 청향제, 탈취제, 냄새 중화(odor neutralizing) 물질, 냄새 차단(odor blocking) 물질, 냄새 차폐(odor masking) 물질, 방향요법(aromatherapy) 물질, 아로마콜로지(aromachology) 물질, 정유(essential oil), 살충제, 구충제, 페로몬, 약물, 방향제, 및/또는 이들의 조합으로서 작용할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 액체 휘발성 조성물은 그것의 증기 상에서 주변 공기 또는 환경을 변경, 향상, 및/또는 처리하도록 작용할 수 있는 다른 물질을 포함할 수 있다. 장치(10)는 예를 들어 가정 환경과 같은 임의의 환경에서 사용되도록 구성될 수 있고, 임의의 적합한 용액, 화학물질, 물질, 및/또는 조성물을 분배하도록 구성될 수 있다.

저장소 및 미공성 멤브레인을 갖는 적합한 전달 엔진 및 적합한 액체 휘발성 조성물이 미국 제2010/0308130A1호 및 미국 제2010/0308126A1호에 기술된다.

다양한 실시예에서, 장치(10)는 상이한, 약간 상이한, 또는 동일한 액체 휘발성 조성물을 각각 포함하는, 임의의 개수의 전달 엔진을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전달 엔진(50)은 상이한, 약간 상이한, 또는 동일한 액체 휘발성 조성물을 각각 포함하는, 다수의 챔버를 내부에 포함할 수 있다. 각각의 휘발성 조성물은, 예를 들어 상이한, 약간 상이한, 또는 동일한 증기압 범위를 포함할 수 있다. 이러한 특징은 사용자가, 예를 들어, 제1 휘발성 조성물의 제1 투입량 및 제2 휘발성 조성물의 제2 투입량을 분배하고자 할 때 유용할 수 있다. 한 가지 초과의 휘발성 화합물이 하나의 용기 또는 용기의 챔버 내에 있는 경우, 보다 낮은 증기압 범위를 갖는 휘발성 조성물이 증기 상으로 변환되기 전에, 보다 높은 증기압 범위를 갖는 휘발성 조성물이 액체 상으로부터 증기 상으로 변환될 수 있다. 이러한 상황에서, 보다 높은 증기압 범위를 갖는 휘발성 조성물이 첫 번째로 분배될 가능성이 있을 것인 반면, 보다 낮은 증기압 범위를 갖는 휘발성 조성물이 두 번째로 분배될 가능성이 있을 것이다. 다양한 실시예에서, 상이한 증기압 범위를 갖는 상이한 휘발성 조성물들이 별개의 전달 엔진들 또는 챔버들 내에 있는 경우, 상이한 휘발성 조성물들은 그것들 각자의 용기로부터, 예를 들어, 동시에 분배될 수 있다. 결과적으로, 다양한 휘발성 조성물이 장치(10)로부터 분배되어, 예를 들어, 액체 휘발성 조성물이 방향제인 경우, 향기들의 혼합물을 생성할 수 있다. 예를 들어, 액체 휘발성 조성물은, 0.004 토르(torr)(0.53 Pa) 내지 0.035 토르(4.67 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 0% 내지 15%의 휘발성 물질, 0.1 토르(13.33 Pa) 내지 0.325 토르(43.33 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 0% 내지 25%의 휘발성 물질, 및 0.035 토르(4.67 Pa) 내지 0.1 토르(13.33 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 65% 내지 100%의 휘발성 물질을 포함할 수 있다. 액체 휘발성 조성물은, 0.1 토르(13.33 Pa) 미만의 25℃에서의 증기압을 각각 갖는, 총 중량을 기준으로, 40% 내지 100%, 바람직하게는, 총 중량을 기준으로, 50%의 휘발성 물질을 포함할 수 있다. 액체 휘발성 조성물은 1.0 cP 이상 15 cP 미만의 점도를 포함할 수 있다. 액체 휘발성 조성물은 19 mN/m 이상 27 mN/m 미만의 표면 장력을 포함힐 수 있다.

팬 조립체

팬 조립체(80)는 팬 입구(90) 내로 그리고 전달 엔진(50)의 미공성 멤브레인(60) 위로, 일정 부피의 공기를 생성하고/하거나 단속적으로 이동시키도록 구성된 임의의 적합한 팬 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 본 명세서는 팬 조립체(80)를 포함하는 것으로 장치(10)를 기술하지만, 다른 증발 보조 요소가 전달 엔진(50)으로부터의 액체 휘발성 조성물의 개선된 증발을 달성하는 데 이용될 수 있는 것이 고려된다.

일 실시예에서, 팬 조립체(80)는 팬 하우징(82) 내에 수용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 팬 조립체(80)는 미공성 멤브레인(60)으로부터 최대 약 46 센티미터(18 인치)에 위치될 수 있다. 팬 조립체(80)는 회전가능 허브(84), 및 회전가능 허브로부터 연장되는 또는 그렇지 않으면 회전가능 허브에 부착되거나 그것과 함께 형성되는 적어도 2개의 팬 블레이드(fan blade)(86), 및 모터(88)를 포함할 수 있다.

회전가능 허브(84)의 직경은 약 8 mm 내지 약 20 mm일 수 있다. 구동 샤프트는 회전가능 허브(84)와 작동가능하게 맞물려, 모터(88)에 의한 구동 샤프트의 회전이 회전가능 허브를 회전시키고 이에 의해 적어도 2개의 팬 블레이드(86)를 회전시키게 할 수 있다.

모터(88)는 팬 블레이드(86)의 연속적 또는 단속적 운동을 제공하여 미공성 멤브레인(60) 위로 일정 부피의 공기를 제공할 수 있다. 다양한 실시예에서, 팬 조립체(80)는 약 5 피트/분(1.52 미터/분) 내지 약 400 피트/분(121.92 미터/분) 또는 약 50 피트/분(15.24 미터/분) 내지 250 피트/분(76.2 미터/분)의 범위의 공기 속도를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 모터(88)는, 전원(100)으로부터 모터(88)에 0.7 VDC가 공급될 때 구동 샤프트를 약 6200의 분당 회전수로 회전시키고, 전원(100)으로부터 모터(88)에 1.0 VDC가 공급될 때 구동 샤프트를 약 9400의 분당 회전수로 회전시키는, 마부치(Mabuchi) RF-J20WA-5Z145 모터일 수 있다. 다양한 실시예에서, 모터(88)에 의해 발생되는 일정 부피의 공기의 유량은, 입구 오리피스 및 출구 오리피스의 단면적에 따라, 약 0.7 VDC에서 약 1.0 내지 약 8.0 mL/초 내지 1.0 VDC에서 약 6.0 내지 약 16.0 mL/초의 범위일 수 있다. 모터(88)에 다양한 전압 수준을 공급함으로써, 구동 샤프트의 회전 속도 및 그에 따른 일정 부피의 공기의 유량이 달라질 수 있다. 임의의 다른 적합한 모터가 또한, 예를 들어 수논(Sunon) UB393-10 팬 조립체와 같은 팬 조립체(80)와 함께 사용될 수 있다. 또한, 제어기(95)는 당업자에게 알려진 임의의 적합한 기술을 사용하여 모터(88)에 전압을 공급할 수 있다. 다양한 실시예에서, 펄스 폭 변조(pulse width modulation) 기술이, 예를 들어 약 0.7 VDC 내지 약 1.0 VDC와 같은 지정된 범위에 걸쳐 모터(88)에 전압을 제공하는 데 사용될 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter)와 같은 추가의 회로 또는 구성요소가, 예를 들어 전원 전압 및 주위 온도와 같은 다양한 인자를 보상하는 데 사용될 수 있다. 구동 샤프트(101) 및/또는 회전가능 허브(84)의 회전으로 인한 진동을 격리시키거나 제한하기 위해, 예를 들어 규소 또는 열가소성 탄성중합체 팬 지지체, 및/또는 전달 엔진(50) 및 하우징(20)의 계면에서의 개스킷(gasket)의 사용과 같은 진동 억제 장치 또는 기술이 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 팬 조립체(80)는 원심(즉, 레이디얼(radial)) 팬을 포함할 수 있다. 각각의 팬 블레이드(86)는 회전가능 허브의 회전축에 평행한 또는 실질적으로 평행한 방향에 위치된 공기 가압 표면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전류가 전기 전도성 리드(lead) 또는 단자(terminal)(예시되지 않음)를 통해 모터(88)에 제공되어 회전가능 허브(84)를 회전시킬 수 있다. 그러한 회전은 일정 부피의 공기가 팬 입구(90) 내로 흡인되고 구동 샤프트에 대해 반경 방향으로 가압되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 일정 부피의 공기는 장치(10) 밖의 대기로부터, 예를 들어 하우징(20) 상의 임의의 적합한 통기구 또는 통로를 통해 흡인될 수 있다. 적어도 2개의 팬 블레이드(86)의 회전은 일정 부피의 공기를 팬 출구를 통해 팬 하우징(82) 밖으로 그리고 미공성 멤브레인(60) 위로 가압할 수 있다. 다양한 실시예에서, 적어도 2개의 팬 블레이드(86)는 아치형, 직선형일 수 있고/있거나, 곡선형, 직선형, 및/또는 아치형 부분을 가질 수 있다. 또한, 적어도 2개의 팬 블레이드(86)는, 예를 들어 에어포일(airfoil) 형상 또는 테이퍼 형성된(tapered) 형상과 같은 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 본 개시내용을 이해한 후에 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 원심 팬이 비교적 작은 치수로 높은 효율을 제공할 수 있고, 압력의 변화는 장치(10)를 통한 압력 수두 강하(pressure head drop)에 거의 영향을 미치지 않을 수 있다.

다른 실시예에서, 팬 조립체(80)는 액시얼 팬(axial fan)일 수 있다. 이러한 액시얼 팬은 회전가능 허브(84), 및 회전가능 허브로부터 연장되는 적어도 3개의 팬 블레이드(86)를 포함할 수 있다. 이러한 적어도 3개의 팬 블레이드는 회전가능 허브에 부착되거나 그것과 함께 형성된다. 일 실시예에서, 회전가능 허브(84)의 직경은 예를 들어 약 8 mm 내지 약 20 mm일 수 있지만, 다른 치수가 가능할 수 있다. 팬 조립체(80)는 팬 입구(90)를 한정할 수 있다. 구동 샤프트는 회전가능 허브(84)와 작동가능하게 맞물려, 모터(88)에 의한 구동 샤프트의 회전이 회전가능 허브를 회전시키고 이에 의해 적어도 3개의 팬 블레이드(86)를 회전시키게 할 수 있다. 다양한 실시예에서, 팬 조립체(80)는 약 5 피트/분(1.52 미터/분) 내지 약 400 피트/분(121.92 미터/분) 또는 약 50 피트/분(15.24 미터/분) 내지 250 피트/분(76.2 미터/분)의 범위의 공기 속도를 생성할 수 있지만; 다른 공기 속도가 가능할 수 있다.

각각의 블레이드(86)는 회전가능 허브의 회전축에 수직인 또는 실질적으로 수직인 방향에 위치된 공기 가압 표면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전류가 전기 전도성 리드 또는 단자(예시되지 않음)를 통해 액시얼 모터(axial motor)에 제공되어 회전가능 허브(84)를 회전시킬 수 있다. 그러한 회전은 일정 부피의 공기가 팬 입구(90)를 통해 팬 하우징(82) 내로 흡인되게 할 수 있다. 액시얼 팬 구성에 있어서, 팬 조립체(80)를 통해 유동하는 공기는 팬 입구(90)를 통해 흡입되고 구동 샤프트 방향을 따라 이동하도록 가압될 수 있다. 적어도 3개의 팬 블레이드(86)의 회전은 일정 부피의 공기를 팬 출구를 통해 팬 하우징(82) 밖으로 그리고 미공성 멤브레인(60) 위로 가압할 수 있다. 다양한 실시예에서, 적어도 3개의 팬 블레이드(86)는 아치형, 직선형일 수 있고/있거나, 곡선형, 직선형, 및/또는 아치형 부분을 가질 수 있다. 또한, 적어도 3개의 팬 블레이드(86)는, 예를 들어 에어포일 형상 또는 테이퍼 형성된 형상과 같은 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 본 개시내용을 이해한 후에 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 액시얼 팬이 비교적 작은 치수로 높은 효율을 제공할 수 있고, 압력의 변화는 전달 엔진(50)을 통한 압력 수두 강하에 거의 영향을 미치지 않을 수 있다.

본 발명에 적합한 팬은 대만 소재의 수논 웰스 일렉트릭 머신 인더스트리 컴퍼니, 엘티디(Sunon Wealth Electric Machine Industry Co., Ltd)에 의해 공급되는 30 × 30 × 6 mm 매그레브(MagLev) 모터 팬(모델 MC30060V1-000U-A99); 및 마부치 모터(Mabuchi Motor)에 의해 공급되는 팬 모델 RF-330TK 07800을 포함한다. 본 발명에 적합한 다른 팬은 다음의 사양을 가질 수 있다:

치수: 120 × 120 × 25 mm

팬 속도: 800 내지 1500 rpm ± 250 RPM

최대 공기 유동: 66.55 CFM(1884.5 L/분)

최대 공기 압력: 1.42 mmH20(13.93 Pa)

베어링 유형: 슬리브(sleeve)

전력: 5 V

팬 조립체(80)는, AC/DC 콘센트, 배터리, 예를 들어 AA 배터리, AAA 배터리, 9 볼트 배터리, 재충전가능 배터리, 및/또는 다른 적합한 배터리를 포함할 수 있는 전원(100)에 의해 전력 공급받는다. 일 실시예에서, 예를 들어 태양 전지(solar cell)와 같은 태양광 전원이 장치(10)에 전력 공급하는 데 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 태양 전지(즉, 광기전 전지(photovoltaic cell))는 장치(10)의 외측 부분 상에 또는 장치(10)와 연결되어 위치될 수 있어서, 태양 전지가 장치(10)에 전력 공급하는 에너지로 변환될 수 있는 광을 수광할 수 있다. 당업자는, 본 개시내용의 검토 시에, 임의의 다른 적합한 방법 또는 장치가 장치(10)에 전력을 제공하는 데 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

다양한 실시예에서, 팬(80)에 대한 제어 기술 또는 접근법은 적어도 휘발성 조성물의 특성에 기초할 수 있다. 보다 낮은 증기압을 갖는 휘발성 조성물은 보다 높은 증기압을 갖는 휘발성 조성물보다 느리게 증발할 가능성이 있을 것이다. 다양한 실시예에서, 팬 조립체(80)는 미공성 멤브레인(60)이 휘발성 조성물의 완전 포화 또는 거의 완전 포화에 도달할 때까지 활성화되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 팬(80)의 비활성화 기간은 휘발성 조성물이 증발하여 증기 상 휘발성 조성물로 공간을 포화시키거나 적어도 부분적으로 포화시키기 위해 필요한 기간에 관련될 수 있다. 일 실시예에서, 팬 조립체(80)의 활성화 기간은 증기 상 휘발성 조성물의 실질적으로 전부를 전달 엔진(50)으로부터 대기 중으로 배출하기 위해 필요한 기간에 관련될 수 있다. 일단 증기가 전달 엔진(50)으로부터 배출되면, 팬 조립체(80)는 다시 휘발성 조성물의 일부가 증기 상으로 되게 하기 위해 비활성 상태에 놓일 수 있다.

증기 상 휘발성 조성물의 적어도 대부분을 배출하기 위해 필요한 시간의 양과 동일하거나 대략 동일한 기간 동안 팬 조립체(80)를 활성화시킴으로써, 전원(90)의 수명이 최적화될 수 있다. 팬 조립체(80)의 제어를 통해, 최대 증기 상 휘발성 조성물 방출이 최소량의 팬 조립체(80) 가동 시간으로 달성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 활성화기 작동의 시퀀싱(sequencing) 또는 패턴, 또는 팬 조립체(80)에 의해 생성되는 일정 부피의 공기의 유량은 증기 상 휘발성 조성물 방출을 최대화하기 위해 공간 내에서의 휘발성 조성물의 완전 또는 거의 완전 포화를 허용하도록 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 팬 조립체(80)는 예를 들어 약 1 내지 약 10초 동안 활성화되고 이어서 약 1 내지 약 10초 동안 비활성화될 수 있다.

다양한 실시예에서, 팬 조립체(80)의 활성화의 지속 시간 또는 팬 조립체(80)에 의해 제공되는 일정 부피의 공기의 유량은 장치(10)로부터의 더 높은 강도의 휘발성 조성물 방출을 제공하도록 증가될 수 있다. 팬 조립체(80)는 연속적으로 작동할 수 있거나 단속적 작동을 가질 수 있다. 팬 조립체(80)는 약 5% 내지 약 50% 또는 약 8% 내지 약 20%의 듀티 사이클 동안 켜졌다 꺼졌다 할 수 있다. 팬 조립체의 연속적인 활성화들 사이에 소정 기간을 제공함으로써, 사용자는 휘발성 조성물의 향기를 다시 인지하고 습관화(habituation)를 피할 가능성이 더 크다.

표 1은 팬 조립체(80)의 예시적인 활성화 또는 토글링(toggling) 패턴을 제공한다. 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 팬의 연속 작동 및/또는 상이한 펄싱 빈도(pulsing frequency) 및/또는 상이한 공기 유량이 상이한 향기 경험을 전달하는 데 사용될 수 있다.

[표 1]

다양한 실시예에서, 장치(10)로부터의 액체 휘발성 조성물의 증발 속도는 약 5 mg/hr 내지 약 75 mg/hr, 또는 약 10 mg/hr 내지 약 75 mg/hr, 또는 약 15 mg/hr 내지 약 70 mg/hr, 또는 약 25 mg/hr 내지 약 70 mg/hr, 또는 약 25 mg/hr 내지 약 60 mg/hr, 또는 약 25 mg/hr 내지 약 40 mg/hr일 수 있다.

다른 증발 보조 요소가 본 발명의 장치로부터의 휘발성 조성물의 증발 속도를 달성하는 데 이용될 수 있는 것이 고려된다. 그러한 증발 보조 요소는 저장소 내의 액체 휘발성 조성물을 교반하는 것을 돕는 교반 부재 또는 교반기(전동 교반기 및 수동 교반기 둘 모두)를 포함할 수 있다. 증발 보조 요소는 또한 액체 휘발성 조성물을 가열하는 가열 요소, 증발 또는 방출 속도를 가속화하는 화학 성분, 발열 반응을 통해 증가된 증발을 제공하는 화학적으로 가열된 멤브레인의 사용, 또는 이들의 상승작용적 조합을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에서, 제어기(95)는 팬(80)과 전기적으로 연결되어 위치될 수 있어서, 제어기는 일정 부피의 공기를 미공성 멤브레인(60) 위로 가압하기 위해 언제 활성화할지 및 어느 속도로 회전할지를 팬(80)에 지시할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(95)는 예를 들어 마이크로컨트롤러와 같은 임의의 적합한 유형의 제어기일 수 있다. 일 실시예에서, 제어기는 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments) MSP430F2132 제어기일 수 있다. 다양한 실시예에서, 제어기(95)는 사용자에 의해 눌려진 때 입력 신호를 제어기에 제공하도록 구성된 하나 이상의 사용자 입력 버튼 또는 스위치를 포함할 수 있어서, 제어기는 예를 들어 팬 조립체(80) 및/또는 사용자 피드백 모듈로 대응 출력 신호를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 다양한 사용자 입력 버튼 또는 스위치는 장치(10)를 전원 온 또는 전원 오프시키도록 구성된 전원 온/오프 스위치, 및 사용자가 장치(10)에 의해 분배되는 휘발성 조성물의 양을 조절할 수 있게 하도록 구성된 적어도 하나의 휘발성 조성물 투입량 버튼을 포함할 수 있다. 인식될 바와 같이, 입력 버튼 또는 스위치는 예를 들어 푸시 버튼(push button), 슬라이더(slider), 다이얼(dial), 노브(knob)와 같은 버튼들 및/또는 스위치들의 임의의 조합일 수 있다.

일부 실시예에서, 사용자를 위한 장치에 관한 정보를 수집하기 위해 통신 네트워크가 구현될 수 있다. 예를 들어, 장치는 애드 호크(ad hoc), 무선 메시 네트워크, 및 제어 다중 통신 모듈을 형성하는 중앙 장치 제어기를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중앙 장치 제어기는 장치를 갖는 룸(room) 내로 증발된 휘발성 조성물의 양을 감지하는 센서와 연결될 수 있다. 다른 유형의 센서가 소비자 제품 장치(10) 상에 존재할 수 있다.

다양한 실시예에서, 사전결정된 시간 간격에 걸쳐 분배되는 액체 휘발성 조성물의 양은, 팬 조립체(80)가 제어기에 의해 활성화되는 비율을 조절함으로써(즉, 팬(80)이 활성인 기간 및 팬(80)이 비활성인 기간을 조절함으로써), 팬 조립체(80)가 활성인 때 공기가 이동되는 속도를 조절함으로써(즉, 모터(88)로의 전압을 조절하는 것에 의해 회전 속도를 조절함으로써), 그리고/또는 둘 모두의 기술의 조합에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(10)는 요구에 응하여 소정 투입량의 휘발성 조성물을 대기로 전달하기 위한 "부스트(boost)" 버튼을 가질 수 있다. 예를 들어, 부스트 버튼이 눌려지거나 달리 활성화된 경우, 팬 조립체(80)는, 예를 들어, 30 내지 60초와 같은 지정된 기간 동안 또는 지정된 회전 속도에서 활성화될 수 있다.

다양한 실시예에서, 제어기(95)는 또한 대기의 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 온도 센서는 공간의 온도를 나타내는 신호를 제어기(95)로 송신할 수 있어서, 제어기가 특정 온도 및/또는 온도 범위에 대한 휘발성 조성물 투입량을 나타내는 출력 신호를 장치(10)의 팬 조립체(80) 또는 다른 다양한 구성요소에 제공할 수 있다. 예를 들어, 보다 높은 온도 범위는 원하는 결과를 달성하기 위해 보다 낮은 온도 범위보다 더 많은 투입량을 필요로 할 수 있다. 결과적으로, 장치(10)는 전력 효율적일 수 있어서, 그것이 전원(100)의 수명을 최대화할 수 있다. 장치(10)는 예를 들어 1 내지 30초 동안 활성화될 수 있고, 이어서 예를 들어 10 내지 200초 동안 비활성일 수 있다. 다른 다양한 실시예에서, 장치(10)는 원하는 단속적 투입량을 제공하도록 사용자에 의해 설정될 수 있다.

다양한 실시예에서, 장치(10)는 장치(10)의 상태에 관한 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성된, 가시적 표시기(indicator), 광원, 및/또는 가청 경보와 같은, 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서는 장치(10)의 특성을 사용자에게 알리는 데 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 피드백은 시각적이고/이거나 청각적일 수 있으며, 사용자에게, 그 중에서도 특히, 장치(10)가 전원 온 상태인지 여부, 어느 휘발성 조성물 투입량이 분배되고 있는지, 전원(100)의 전력 수준, 전달 엔진(50) 내의 휘발성 조성물의 양, 유형, 또는 수준, 및/또는 사용자에게 도움을 주거나 이로운 임의의 다른 적합한 피드백을 지시할 수 있다. 다양한 실시예에서, 센서는 제어기 및/또는 전원(100)에 전기적으로 결합된, 예를 들어 복수의 광원과 같은, 하나 이상의 표시기, 및 하나 이상의 표시기가 하우징(20)을 통해 사용자에 의해 관찰될 수 있게 하는, 하우징(20) 내의 반투명 부분을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 표시기는, 어느 유형의 피드백이 사용자에게 제공되고 있는지에 따라, 하나 이상의 표시기의 다양한 광이 하우징(20)의 반투명 부분을 통해 가시광을 방출할 수 있는 임의의 적합한 방식으로 배향될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(20)의 반투명 부분은 임의의 적합한 형상을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 표시기는, 예를 들어 광원과 같은 하나의 표시기에 전력 공급되거나 전력 차단됨에 따라, 사용자에게 제1 피드백이 제공되고, 2개 이상의 광원에 전력 공급되거나 전력 차단됨에 따라, 사용자에게 적어도 제2 피드백이 제공되는 등으로 될 수 있도록 유사한 형상으로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 버튼은 적어도 부분적으로 반투명하여, 하나 이상의 표시기가 버튼을 통해 보일 수 있도록 허용한다.

일부 액체 휘발성 조성물(예를 들어, 방향제를 포함하는 것)에 있어서, 높은 증기압의 휘발성 조성물 원료가 낮은 증기압의 원료보다 더 빠르게 증발할 것이기 때문에, 변화하는 휘발성 조성물 제형을 보상하기 위해 팬 속도, 가동 시간의 빈도, 또는 온/오프 시간을 조절하는 것이 유용할 수 있다. 이러한 경우, 휘발성 조성물이 여러 날의 기간에 걸쳐 증발됨에 따라 제어기가 팬을 보다 빈번하게 작동시키게 하는 것이 선택적으로 바람직할 수 있다. 예를 들어, 비제한적인 일 실시예에서, 팬은 사용 중의 최초 10일 동안 10% 듀티 사이클로 가동될 수 있지만, 그 후 11일에서 최대 60일까지는 약 30% 내지 약 40%의 듀티 사이클까지 천천히 증가할 수 있다. 이러한 방식으로, 팬 빈도 또는 지속 시간은 향기 강도의 감소를 잠재적으로 보상하도록 증가될 수 있다. 노화(age)에 대해 조절함으로써, 방향제 양 및 높은 내지 낮은 증기압 성분들의 혼합이 시간에 따라 변화하는 경우에도 보다 일관된 향기 강도를 전달하는 것이 가능하다. 전달 엔진(50)의 가동 시간을 파악하는 수단의 비제한적인 일례는 전달 엔진(50)과 연관된 배터리의 전압을 모니터링하는 것이다. 예를 들어, 신품 AA 배터리는 1.60 볼트 내지 약 1.65 볼트일 수 있는 반면, 30일 동안 사용된 AA 배터리는 약 1.2 볼트 내지 약 1.45 볼트의 전압을 가질 수 있다. 배터리의 전압을 모니터링함으로써, 제어기(95)는 전달 엔진(50)의 수명을 인식할 수 있고, 전달 엔진(50)의 수명에 걸쳐 일관된 향기 경험을 전달하도록 작동 조건을 조절할 수 있다.

시간을 모니터링하는 수단의 다른 비제한적인 예는, 전달 엔진(50)이 삽입된 때 타이머를 개시하고 팬이 작동된 시/분을 파악하는 것이다. 상기에 언급된 바와 같이, 팬 시간은 보다 일관된 향기 경험을 전달하도록 제품이 노화됨에 따라 조절될 수 있다.

배터리 전압 또는 가동 시간이 전달 엔진(50)의 전체 수명의 표시기로서 고려되는 경우, 제어기는 적색 광을 켜는 것과 같은 신호를 사용자에게 제공하거나 전달 엔진(50)이 비어 있고/있거나 교체될 필요가 있다는 것을 나타내는 점멸 광을 제공하도록 프로그래밍될 수 있다.

방법

본 개시 내용은 또한 액체 휘발성 조성물을 공간 내로 증발시키는 방법을 포함한다. 본 방법은 팬 조립체 또는 증발 보조 요소 및 전달 엔진을 갖는 장치를 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 전달 엔진은 내부의 액체 휘발성 조성물 및 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하는 미공성 멤브레인을 갖는다. 본 방법은 전원을 통해 팬 조립체 또는 증발 보조 요소를 활성화시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 증발 보조 요소가 화학적 성질 또는 교반기를 포함하는 경우, 활성화 단계는 액체 휘발성 조성물을 증발시키는 것을 돕기 위해 유효량의 화학적 증발 보조 요소 또는 장치 및/또는 전달 엔진의 수동 교반을 추가하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 방법은 또한 본 명세서에 개시된 바와 같은 듀티 사이클에 따라 팬 조립체 또는 증발 보조 요소를 활성화시키는 단계를 포함한다.

예

글레이드(Glade)(등록상표) "데코 센츠(

)" 리필(refill) 및 페브리즈(Febreze)(등록상표) "세트 앤드 리프레시(Set and Refresh)" 리필을 패키지 상의 설명에 따라 활성화시키고, 페브리즈 세트 앤드 리프레시 하우징에 넣고 1시간의 기간 동안 실온에 있게 하여 실내 조건에 평형시켰다. 1시간 후에, 장치 및 리필을 칭량하고 써멀테이크(Thermaltake)™ USB 팬의 전방으로부터 2.5 cm, 15 cm, 및 30 cm에 두었으며, 이때 팬은 저(low) 설정 또는 고(high) 설정에서 1시간의 기간 동안 연속적으로 작동하였다. 사용된 팬의 사양은 하기에 보고된다:

치수: 120 × 120 × 25 mm

팬 속도: 800 내지 1500 rpm ± 250 RPM

최대 공기 유동: 66.55 CFM(1884.5 L/분)

최대 공기 압력: 1.42 mmH20(13.92 Pa)

베어링 유형: 슬리브

전력: 5 V

공기 유동 속도는 저 설정 및 고 설정 둘 모두에 대해 표 2에 보고되며, 하기의 계산에 의해 결정될 수 있다:

공기 속도 = 1096.2*(Pv/D)^(1/2)

여기서,

D = 공기 밀도 = 1.325*(Pb/T);

Pb = 인치 수은(inches of Mercury) 단위의 기압;

T = 절대 온도(화씨 도 + 460); 및

Pv = "인치 물(inches of water)"^* 단위의 속도압(Velocity Pressure).

^*주 0.004016 인치 물 = 1 Pa(N/m^2)

예시적인 계산:

기압 = 30.12 mm Hg = Pb

온도 = 75℉ (절대 온도 = 460 + 75℉ = 535) = T

피토관(Pitot Tube)을 사용하여 파스칼 단위로 측정된 공기 압력 = 1.01 Pa

Pv(인치 물) = Pv(파스칼)*0.004016

Pv = 1.01 * 0.004016 = 0.00405616 인치 물.

공기 속도 = 1096.2*(Pv/D)^(1/2) = 1096.2*(0.004056/(1.325*(Pb/T))^(1/2)

= 1096.2 * (0.00405616/(1.325*(30.12/535)))^(1/2)

= 1096.2 * (0.00405616/(1.325*(0.056299))) ^(1/2)

= 1096.2 * (0.00405616/(0.074596))^(1/2)

= 1096.2 * (0.054375) ^(1/2)

= 1096.2 * (0.23318)

= 255.62 ft/분(77.913 m/분).

[표 2]

표 2는 본 발명에 따른 장치가, 저 설정 및 고 설정에서, 팬 조립체를 갖지 않는 경우보다 팬 조립체를 갖는 경우에 더 많은 액체 휘발성 조성물을 미공성 멤브레인으로부터 공기 중으로 증발시키는 반면; PE를 갖는(즉, 미공성 멤브레인이 없음) 장치는, 팬을 갖는 경우 및 팬을 갖지 않는 경우, 동일 수준의 개선된 증발 및 많은 경우에 동일 확산 수준을 갖지 않는다는 것을 보여준다.

본 명세서에 개시된 치수들 및 값들은 열거된 정확한 수치 값들로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값 및 그 값 주위의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

'발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'에서 인용된 모든 문헌은, 관련 부분에서, 본 명세서에 참고로 포함되며; 어떠한 문헌의 인용도 그것이 본 발명에 대한 종래 기술임을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 명세서에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함되는 문헌에서의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되는 경우, 본 명세서에서의 용어에 부여된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.

본 발명의 특정 실시예가 예시되고 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위에서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 그러한 변경 및 수정을 포함하고자 한다.

Claims

장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내에 위치된 팬 조립체(fan assembly);
상기 하우징 내에 그리고 상기 팬 조립체의 하류측에 위치된 전달 엔진(delivery engine)을 포함하며,
상기 전달 엔진은,
액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소(reservoir), 및
상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하는 미공성 멤브레인(microporous membrane)을 포함하고,
상기 팬 조립체는 일정 부피의 공기를 적어도 부분적으로 상기 미공성 멤브레인 위로 이동시켜 상기 액체 휘발성 조성물을 대기 중으로 증발시키도록 구성되고, 상기 팬 조립체는 15 mg/hr 내지 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물을 상기 미공성 멤브레인으로부터 상기 대기 중으로 증발시키도록 구성되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 액체 휘발성 조성물은,
a. 0.004 토르(torr)(0.53 Pa) 내지 0.035 토르(4.67 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 0% 내지 15%의 휘발성 물질;
b. 0.1 토르(13.33 Pa) 내지 0.325 토르(43.33 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 0% 내지 25%의 휘발성 물질; 및
c. 0.035 토르(4.67 Pa) 내지 0.1 토르(13.33 Pa)의 25℃에서의 VP를 각각 갖는, 총 중량 기준으로, 65% 내지 100%의 휘발성 물질
을 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 휘발성 물질 혼합물은 방향 물질(perfume material)을 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 미공성 멤브레인은 상기 팬 조립체의 하류측에 위치되고, 상기 미공성 멤브레인은 상기 팬 조립체로부터 2 cm 내지 45 cm의 최대 거리에 이격되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 내측 벽을 포함하고, 상기 미공성 멤브레인과 상기 내측 벽은 간극(gap)을 한정하며, 상기 간극은 0.5 mm 내지 3 mm인, 장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 플러그 조립체(plug assembly)를 추가로 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치의 특성을 감지하도록 구성된 센서, 및 상기 특성을 사용자에게 알리도록 구성된 표시기(indicator)를 포함하는, 장치.
장치에 있어서,
전달 엔진으로서,
액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소, 및
상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하는 미공성 멤브레인을 포함하는, 상기 전달 엔진;
상기 미공성 멤브레인으로부터 대기 중으로 15 mg/hr 내지 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물을 증발시키도록 구성된 증발 보조 요소를 포함하는, 장치.
제8항에 있어서, 상기 증발 보조 요소는 상기 미공성 멤브레인으로부터 대기 중으로 25 mg/hr 내지 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물을 증발시키도록 구성된 팬(fan)인, 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 미공성 멤브레인은 0.01 내지 0.03 미크론(micron)의 평균 기공 크기(average pore size)를 포함하는, 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 미공성 멤브레인은 2 ㎠ 내지 25 ㎠의 증발 표면적을 포함하는, 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 액체 휘발성 조성물은 0.1 토르(13.33 Pa) 미만의 25℃에서의 증기압을 각각 갖는, 총 중량을 기준으로, 40% 내지 100%의 휘발성 물질을 포함하는, 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 액체 휘발성 조성물은 1.0 cP 이상 15 cP 미만의 점도를 포함하는, 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 액체 휘발성 조성물은 19 mN/m 이상 27 mN/m 미만의 표면 장력을 포함하는, 장치.
장치에 있어서,
전달 엔진으로서,
액체 휘발성 조성물을 수용하는 저장소, 및
상기 전달 엔진이 활성화된 때 상기 액체 휘발성 조성물과 유체 연통하며, 2 ㎠ 내지 100 ㎠의 증발 표면적을 포함하는 미공성 멤브레인을 포함하는, 상기 전달 엔진을 포함하며,
상기 전달 엔진은 상기 미공성 멤브레인으로부터 대기로의, 15 mg/hr 내지 70 mg/hr의 상기 액체 휘발성 조성물의 증발 속도를 포함하는, 장치.